[发明专利]自主移动平台、外参优化方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种自主移动平台，其特征在于，所述自主移动平台包括相机、第一传感器、第二传感器、存储器和处理器；所述相机用于在所述自主移动平台行进过程中实时拍摄预先部署的标定板的多帧图像，所述标定板上具有标定图案；所述存储器存储有可执行程序代码；所述处理器用于调用并运行所述可执行程序代码来实现自主移动平台外参优化方法；所述自主移动平台外参优化方法包括：

通过计算所述相机所拍摄的多帧图像以及所述第一传感器所获取的多个第一传感数据、所述第二传感器所获取的多个第二传感数据，得到所述第一传感器与所述相机之间的第一外参，以及所述第二传感器与所述相机之间的第二外参；

根据所述第一外参、多帧图像、多个第一传感器数据，计算所述第一传感器相对于世界坐标系下所有图像帧中相邻图像帧的位姿变化，并将计算结果作为第一位姿增量；

根据所述第二外参、多帧图像、多个第二传感器数据，计算所述第二传感器相对于世界坐标系下所有图像帧中相邻图像帧的位姿变化，并将计算结果作为第二位姿增量；

基于所述多帧图像计算与多帧图像对应的多个位姿信息；

以所述第一位姿增量为观测量，以所述第一外参以及所述自主移动平台在所述相机在各时刻拍摄的标定图案之间的位姿变化量为优化变量，构建用于优化所述第一外参的第一约束残差；以所述第二位姿增量为观测量，以所述第二外参以及所述自主移动平台在所述相机在各时刻拍摄的标定图案之间的位姿变化量为优化变量，构建用于优化所述第二外参的第二约束残差；根据所述自主移动平台在所述相机拍摄各时刻的初步位姿、所述相机拍摄的标定图案的3D像素数据以及标定图案的角点数据，构建用于实时优化所述相机位姿的视觉重投影误差；并根据所述视觉重投影误差、所述第一约束残差、所述第二约束残差建立最小二乘法问题以对所述第一外参和所述第二外参进行优化，得到优化后的第一外参和第二外参。

2.如权利要求1所述的自主移动平台，其特征在于，所述以所述第一位姿增量为观测量，以所述第一外参以及所述自主移动平台在所述相机在各时刻拍摄的标定图案之间的位姿变化量为优化变量，构建用于优化所述第一外参的第一约束残差，包括：

将所述第一外参进行逆变换，得到第一外参逆矩阵；

根据所述第一外参、所述第一位姿增量、所述第一外参逆矩阵以及所述自主移动平台在所述相机在各时刻拍摄的标定图案之间的位姿变化量，构建用于优化所述第一外参的第一约束残差。

3.如权利要求2所述的自主移动平台，其特征在于，所述根据所述第一外参、所述第一位姿增量、所述第一外参逆矩阵以及所述自主移动平台在所述相机在各时刻拍摄的标定图案之间的位姿变化量，构建用于优化所述第一外参的第一约束残差，包括：

采用下述公式构建用于优化所述第一外参的第一约束残差：

eb=Tcb*∆Tbi *(Tcb)^-1-∆Tci

其中，eb表示第一约束残差，Tcb表示第一外参，∆Tbi表示第一位姿增量，(Tcb)^-1表示第一外参逆矩阵，∆Tci表示所述自主移动平台在所述相机在各时刻拍摄的标定图案之间的位姿变化量。

4.如权利要求1所述的自主移动平台，其特征在于，所述以所述第二位姿增量为观测量，以所述第二外参以及所述自主移动平台在所述相机在各时刻拍摄的标定图案之间的位姿变化量为优化变量，构建用于优化所述第二外参的第二约束残差，包括：

将所述第二外参进行逆变换，得到第二外参逆矩阵；

根据所述第二外参、所述第二位姿增量、所述第二外参逆矩阵以及所述自主移动平台在所述相机在各时刻拍摄的标定图案之间的位姿变化量，构建用于优化所述第二外参的第二约束残差。